成才視閾下高職生工程思維方法培養探索

陳順利

摘 要：立足合格人才培養，闡述工程設計的要求和工程設計對教學設計訓練的要求，分析教學設計訓練存在的問題，介紹利用教學設計訓練培養高職生工程思維方法的基本思路和策略。

關鍵詞：合格人才；教學設計訓練；高職生；工程思維

高職教育是高等教育的重要組成部分。為社會培養大批高技能、復合型、應用型人才，是高職教育的根本任務。本文立足合格人才培養，闡述工程設計的要求和工程設計對教學設計訓練的要求，分析教學設計訓練存在的問題，介紹利用教學設計訓練培養高職生工程思維方法的基本思路和策略。

對工程一詞的解釋有廣義和狹義之分。就狹義而言，工程可以解釋為“以某組設想的目標為依據，應用有關的科學知識和技術手段，通過人們有組織的活動將某個（或某些）現有實體轉化為具有預期使用價值的人造產品過程”。就廣義而言，工程則可以解釋為人們為達到某種目的，在一個較長時間周期內進行協作活動的過程。思維一般是指人腦對客觀現實的間接的、概括的反映，是認識的高級形式，它反映的是客觀事物的本質屬性和規律性的聯系。思維有兩種不同的指向，一是認知，一是籌劃。認知是為了弄清對象本身究竟是什么樣子，籌劃是為了弄清如何才能利用各種條件，做成某件事情。認知的最高成果就是形成理論，理論是用抽象概念建構起來的具有普遍性的觀念體系。籌劃的典型表現就是工程，工程是用具體材料建構起來的具有個別性的實存體系。認知型思維的高級形式就是理論思維，籌劃型思維的高級形式就是工程思維。高等職業教育注重的是人才的應用性和實用性，所以，培養學生的工程意識、思維方法，特別是工程思維方法尤其重要。基于課程設計、畢業設計等設計訓練，能有效培養高職生的工程思維方法。

一、工程設計的要求

工程技術人員在從事產品的設計時，必須根據生產過程、銷售過程及跟蹤服務過程等做出最大限度優化，這就要求在設計時盡可能地綜合考慮各種因素，而經濟效益的考慮則應是貫穿于整個過程的一個最為重要的不可缺少的因素。在設計階段，工程技術人員要確定產品的結構、各項技術指標、經濟指標等等，并完成設計說明書等重要文件的編寫。

工程設計的要求是：如何有機地將設計、生產、銷售、售后服務等各環節有機地結合起來，并與經濟性相適應，以取得最大經濟效益。

將課程設計、畢業設計視作實際工程項目，在課程設計、畢業設計等教學設計實訓中，運用實際工程設計的運作過程，按照實際工程設計的要求，將設計、生產、銷售等各個環節有效優化，并將經濟性的要求貫穿于每個環節中，對學生進行工程思維方法培養，能夠收到很好的效果。

二、教學設計訓練存在的問題

目前，由于教學設施設備欠缺、師資力量不足、校企合作不夠、理論聯系實際不緊密等等原因，使得課程設計、畢業設計等實際設計訓練的題目大部分還是學校老師為了完成設計任務而自擬的教學用題目，并不是生產中或工程上的實際項目。所以，存在不少問題。主要有以下幾點問題：設計與生產脫節、設計與銷售脫節、設計與售后服務脫節、設計與經濟效益脫節。

按工程實際的要求，每一設計結論的得出必須是建立在綜合考慮設計、生產、銷售、售后服務的基礎上，建立在取得最大經濟效益的基礎上。這個道理說起來學生們似乎也知道，但要真正運用起來，卻不能很好地掌握。很少有學生能對每一個結論進行綜合分析，而是僅僅滿足于理論上的正確與否。這就需要我們在課程設計、畢業設計中加強綜合分析、籌劃型思維即工程思維意識的培養，達到培養學生解決工程實際問題的能力的目的。否則，課程設計、畢業設計將會變相成為綜合性的大作業，無益于學生工程思想方法的培養。

比如：減速器的外形美觀直接影響到產品的銷售問題，有的學生還是參照一些比較陳舊的參考資料進行設計，缺乏美感，也不新穎，甚至很少有學生對減速器外殼的顏色提出過異議。在學生的思想中，似乎這些都無關緊要，干脆照抄現成的。這些現象從不同角度反映了學生們對課程設計、畢業設計的目的不清楚，甚至有些老師也可能對此認識不足。

三、工程設計對教學設計訓練的要求

首先，工程設計是一種有明確目的活動，其目標是滿足人的某種需要。當一位設計師接受某個產品或某項工程的設計任務后，他對該產品在使用中起的作用應當非常明確。同時，對產品所要達到的水準也應當明確。這些內容應明確地寫入設計說明書中，這是設計目標。在教學設計訓練中，必須教會學生分析理解所設計產品的使用情況、作用以及產品的質量要求等，為產品設計打下堅實基礎，而不應把教學設計題目所給的參數作為作業的已知條件，把教學設計當成大型作業。這是一個觀念問題，也是一個關鍵問題，指導教師應明確告訴學生。

其次，工程設計不是純理論的產物，不可能具有一切理想的條件。具體設計時，必然受各種現實條件的制約，這樣完成的設計必然是綜合考慮各方面因素的產物。比如，經濟現象的制約應轉化為工程設計的指導思想。經濟現象導致人的活動節奏加快，出現各種高速車輛、高速機械等。當能源短缺時，出現各種節油產品的設計。這些思想，如何運用到教學設計訓練中？比如課題設計時，告訴學生，減速器是串聯在傳動路線中的一個重要單元，其體積、壽命、可靠度都直接影響機器的體積、壽命和可靠度，如何提高其傳動效率也是非常重要的課題。可以舉例說明外殼顏色的影響：將需要工人搬動的箱子從灰色改刷成淺綠色，結果勞動效率大為提高；將公共汽車車身上刷的斑紋線條的寬窄及顏色改變，會給人完全不同的感覺。工業設計色彩學也是高職學生應重視的一門學科，這一點可以應用到教學設計中來。

工程設計受各種現實條件的制約，必須綜合考慮各方面因素才能設計出符合實際的優良產品。這就要求教學設計訓練也必須結合實際，決不可脫離實際、紙上談兵，要用工程思維的方法解決設計問題。

第三，教學設計訓練中，產品總體方案的設計方面存在的問題較為突出。不論是課程設計還是畢業設計，其設計題目大多數情況下都是給定了傳動方案等總體方案。比如，機械設計基礎課程設計中，一般都是以減速器為設計題目，而傳動方案、減速器是雙級還是單級、是直齒輪還是斜齒輪、是維齒輪還是蝸輪蝸桿等，這些都是給定的。這樣做，改作業方便了，學生卻沒有了選擇的余地，與實際脫節。實際工程上，設計人員必須根據現實情況，綜合分析，正確選擇傳動方案等總體方案，正確確定相關的減速器的傳動級數、齒輪的種類等等。因此，要求教學設計訓練向工程實際靠攏，不要過多地給定限制條件，留給學生更大的選擇余地，充分發揮學生的主觀能動性，調動學生積極性，培養積極的工程思維思想。

第四，工程設計應當具有創造性。全新的設計的確令人矚目，而對前人設計的改進也是值得贊揚的。毫無創造性的設計是沒有價值的。因此，課程設計、畢業設計等教學設計應該具有一定的創新，決不可照抄、照搬已有的設計。設計題目應該給學生提供創新的前提，留有創新的空間，教師的指導不應該限制學生的創新性思維，以達到有效培養學生創新的工程思維方法的目的。

結語：課程設計、畢業設計等教學設計訓練，雖然與實際工程設計有較大的區別，但這并不影響利用教學設計訓練培養高職生的工程思維方法。只要我們正確理解工程思維方法，準確把握工程設計要求和工程設計對教學設計訓練的要求，充分重視教學設計訓練存在的問題，把工程思維方法貫穿于教學設計的選題、指導、考核等各個環節中，就一定能夠使學生具備基本的工程思維素質，掌握工程思維方法，進而應用工程思維方法解決實際問題，為社會培養大批合格的應用型人才。

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（陜西國防工業職業技術學院）